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Koronaentladungs- oder Kirlianfotografie (auch Hochfrequente Hochspannungsfotografie)

Alle Koronaentladungs-Fotos

Inhalt

1. Einleitung
2. Abstract mit Beispielfotos

3. Versuchsaufbau
3.1. Aufbau mit Glaselektrode
3.2. Aufbau mit Kupferelektrode
3.3. Arbeitsweise

4. Hardware
4.1. Bau eines Hochspannungsgenerators
4.2. Herstellung der transparenten Elektrodenplatte

5. Die Korona aufzeichnen
5.1. Aufnahmen mit einer Digitalkamera
5.2. Kontaktaufnahmen auf Fotopapier


 
1. Einleitung

Die Koronaentladungs- oder Kirlianfotografie (auch Hochfrequente Hochspannungsfotografie) ist ein fotografisches Verfahren zur Aufzeichnung von Glimm- oder Koronaentladungen.
Das Verfahren wurde von dem ukrainischen Ehepaar Semjon Kirlian und Valentina Kirlian ab 1937 entwickelt.
Speziell in den 60er und 70er Jahren erregte die Kirlianfotografie großes Aufsehen, das zum einen auf der Schönheit der Bilder, zum anderen auf der Frage nach der Deutung der zu beobachtenden Strukturen beruhte.
Die Kirlianbilder lebendiger Objekte hängen äußerst sensibel sowohl vom Zustand dieses Objektes, wie auch von der Gesamtheit der Aufnahmebedingungen ab.
So vielfältig wie die Deutungsweisen der Korona sind die potentiellen und bereits realisierten Anwendungen. Kirlianfotografie wird zur Untersuchung von PSI-Erscheinungen, zur Lokalisierung von Mineralien, als heilpraktische Methode
und zur Materialprüfung verwendet.
 
2. Abstract mit Beispielfotos

Die in den Bildern festgehaltene Corona, ist eine sichtbare elektrische Entladung in einem Hochfrequenzfeld. Zwischen dem zuvor geerdeten Objekt und einer Elektrode, wird eine hochfrequente Hochspannung angelegt. Die resultierende Funkenentladung zeigt sich auf der Elektrode.
Sehr leitfähige Objekte, wie Münzen, Werkzeuge oder andere Metallgegenstände sind für die ersten Versuche gut geeignet, da sie eine sehr kräftige Korona bilden. 
Bei lebenden Objekten bestimmen vor allem die Körperflüssigkeit und deren Elektrolyte die Koronabildung. So bewirkt eine erhöhte NaCl-Konzentration im Schweiß eines Menschen eine bessere Leitfähigkeit und damit eine intensivere Ausprägung der Korona. An den Mündungsöffnungen der Schweißdrüsen schlagen die Entladungen über, da hier die elektrische Leitfähigkeit am besten ist. Der gleiche Effekt ist bei Pflanzen zu beobachten.
 
Koronaentladung vom Daumen Koronaentladung einer Münze Koronaentladung einer Arnika Koronaentladung - während der Belichtung wurde
kurz eine Taschenlampe eingeschaltet. So sieht man
die Entladungen und das Objekt.
3. Versuchsaufbau
3.1. Aufbau mit Glaselektrode


 
Die Münze liegt hinten, außen an der Glaselektrode an. In den Elektrolyten taucht das Zündkabel ein.
Der Kontakt zur "Erde" wird über den eigenen Körper oder ein eigenes Kabel vom Objekt zur Klemme 1, dem Minuspol der Zündspule hergestellt.
Es reicht ein dünner Kupferdraht mit 0,6 mm Durchmesser aus.
3.2. Aufbau mit Kupferelektrode


 
Hier wird die Korona durch Fotopapier aufgezeichnet. Die Münze liegt auf dem Fotopapier das mit der Vorderseite nach oben liegt.
Dieser Versuch kann nur in völliger Dunkelheit im Rotlicht einer Dunkelkammer durchgeführt werden, das sonst das Fotopapier belichtet würde.
Das Fotopapier muß nach dem belichten mit der Korona, entwickelt und fixiert werden.
Der Kontakt zur "Erde" wird über den eigenen Körper oder ein eigenes Kabel vom Objekt zur Klemme 1, dem Minuspol der Zündspule hergestellt.
3.3. Arbeitsweise

Um die Entladungen zu fotografieren, müssen die Objekte auf einer durchsichtigen Elektrode liegen. Durch diese werden dann die Entladungen fotografiert.
Alternativ kann normales Fotopapier oder handelsüblicher Film genutzt werden

Im Frequenzbereich des hier vorgestellten Versuchsaufbaues (~ 2,2 kHz) ist für einen elektrischen "Kontakt" keine direkte Berührung notwendig - die elektrische Leistung wird durch kapazitive Kopplung übertragen.
Dies geschieht zwischen den Elektrolyt und dem Objekt durch die Glasplatte hindurch.

Legt man ein geeignetes Objekt auf die Elektrode, so ist mit bloßem Auge ein schwaches bläuliches Glimmen zu beobachten. Die Stärke dieses Entladungsleuchtens hängt zunächst entscheidend davon ab, auf welchem Potential sich das Objekt relativ zur Elektrode befindet und wieviel Strom über das Objekt abfließen kann.

Um ein definiertes, reproduzierbares Potential des Objektes zu schaffen, verbindet man das Objekt mit der geräteinternen Masse.
Bei meinem Versuchsaufbau ist das die Klemme 1 - der Minuseingang der Zündspule.
Dies geschah bei Pflanzen und Metallobjekten über einen dünnen Kupferdraht. Bei Aufnahmen von menschlichen Fingern über einen Draht den das Opfer in der jeweils anderen Hand fest umschlossen hält.
Um die Stromstärke zu begrenzen, wurde ein 27 MegaOhm Widerstand in das Kabel eingebaut.
Ohne diesen Widerstand würde die Stromstärke bei günstiger kapazitiver Kopplung einige Zehntel Milliampere betragen. An der eigenen Hand ist das durchaus schmerzhaft.
Beim Einbau des 27 MegaOhm Widerstandes ist darauf zu achten, daß es an der Außenseite des Widerstandes keine Überschläge gibt. Sonst funktioniert die Strombegrenzung logischerweise nicht.
 
4. Hardware
4.1. Bau eines Hochspannungsgenerators
Eine einfache und relativ ungefährliche Methode die für die Koronaentladungen notwendige Hochspannung zu erzeugen, ist ein Impulsgeber auf Basis eines Timer ICs NE556, der ist eine alte KFZ-Zündspule ansteuert.
Die Bauanleitung habe ich hier veröffentlicht:

Bau eines Hochspannungsgenerators
 
4.2. Herstellung der transparenten Elektrodenplatte
Sollen die Entladungen mit einer normalen Kamera festgehalten werden, so benötigt man eine durchsichtige Elektrodenplatte. Sie besteht aus zwei Glasplatten, zwischen denen sich NaCl-Lösung befindet und einer Elektrode die in die NaCl-Lösung ragt.
Als Elektrode eignet sich am besten ein Edelstahldraht / -blech. Kupfer wird von dem Salzwasser schnell angegriffen. Der Abstand zwischen den Glasplatten spielt keine Rolle. Gut eignen sich die Glasscheiben zweier identischer Bilderrahmen zur Herstellung der Elektrode. Auf eine der beiden Platten legt man eine Raupe aus normaler Silikonpaste, drückt mehrere Drahtstücke als Abstandshalter in das Silikon und legt die zweite Glasplatte mit etwas Druck oben drauf. Es muß natürlich ein kleiner Spalt für das Salzwasser frei gelassen werden.
Wenn die Silikonpaste nach ca. 24 - 48 Stunden trocken ist, füllt man die Kochsalzlösung zwischen die Glasplatten und verschließt den Spalt ebenfalls mit Silikonpaste.
 
1) Kartuschen mit Silikonpaste zum verkleben der beiden Glasplatten. 2) "Raupe" aus Silikonpaste und rechts die Anode aus Edelstahlblech. 3) "Raupe" aus Silikonpaste und rechts die Anode aus
Edelstahlblech.
4) Die verklebten Glasplatten. In die Ecken wurden Abstandshalter aus Kupferdraht gelegt.
5) Das Silicon braucht ~ 24 Stunden zum trocknen.
Damit sich nichts verschiebt, werden die Glasplatten beschwert.
6) Salzwasser in die Elektrode füllen.
Den verbliebenen Spalt trocknen und mit Silikonpaste
verfüllen. Dann wieder 24 Stunden trocknen lassen
7) Die fertige Glaselektrode besteht aus zwei Glasplatten, in deren Mitte eine Kochsalzlösung eingeschlossen ist.  

 
5. Fotografieren der Entladungen
5.1. Aufnahmen mit einer Digitalkamera*

Mit Hilfe einer durchsichtigen Elektrode ist es möglich die Entladungen mit konventionellen Mitteln zu fotografieren. Dabei wird das zu untersuchende Objekt auf die durchsichtige Elektrode gelegt und von unten durch die Elektrode hindurch, mit einer normalen Spiegelreflexkamera fotografiert.
Als Massekabel kann man einen 0,6 mm Kupferdraht benutzen. Dieser kann problemlos auf das Objekt gelegt oder auch in dieses hinein gestochen werden.

Die Belichtungszeiten lagen bei mir bei 3200ASA und Blende 5,6 bei 30 - 60 Sekunden.

Leuchtet man den Versuchsaufbau während des Belichtens für 1-2 Sekunden mit einer Taschenlampe an, sieht man später auf den Foto das Objekt gemeinsam mit den blauen Leuchterscheinungen.
Man muß lediglich einen Standort für die Taschenlampe finden, an dem sie zwar das Objekt beleuchtet, sich aber nicht selbst in der Glasplatte spiegelt.



 

*Digitalkameras sind nicht hochspannungsfest. Also nie den Versuchsaufbau und die Kamera gleichzeitig berühren.
So Nahlinsen benutzt werden, auch nicht zu nah an die Elektrode kommen, hier kann ohne weiteres eine Entladung auf die Kamera überspringen.

 

Der Massedraht wurde hier durch den Stiel des Blattes gestochen.

Fotografieren der Entladungen.
Die liegende Anordnung der Elektrode, hat den Vorteil, daß Objekte direkt auf das Glas gelegt werden können, ohne sie festkleben zu müssen. Nur das Scharfstellen der Kamera ist etwas unpraktisch.
5.2. Kontaktaufnahmen auf Fotopapier

Etwas aufwendiger als das fotografieren mit einer Digitalkamera, ist das anfertigen von Kontaktaufnahmen in der Dunkelkammer.
Das erstellen der Aufnahmen ist relativ einfach. Das entwickeln erfordert allerdings die Anschaffung einiger Fotochemikalien und zumindest Grundkenntnisse im verarbeiten von lichtempfindlichen Materialien.
Als Anode dient ein Kupferblech. Darauf kommt eine Glasplatte als Isolator. Dann das Fotopapier mit der beschichteten Seite noch oben und zu letzt das zu untersuchende Objekt, an das auch das Massekabel angeschlossen wird.
Die Belichtungszeiten variieren von der Helligkeit bzw. Leitfähigkeit des Objektes und der Lichtempfindlichkeit des Fotopapiers.
Mit "Ilford Ilfospeed 2.24M" benötigten die Münzen ca. 0,5 Sekunden. Ein Daumenabdruck, bei dem kein Massekabel mit Widerstand eingesetzt wurde, ca. 30 Sekunden.
Nach der Belichtung muß das Papier entwickelt und fixiert werden.

 

1) Der gesamte Versuchsaufbau in meiner Dunkelkammer. Vorne der Hochspannungsgenerator hinten die Schalen mit Entwickler, Stoppbad und Fixierer.
 

2) Der Hochspannungsteil mit einer Münze, die gerade eine Korona gebildet hat.

3) Münze, die gerade eine Korona gebildet hat.

4) Das fertig entwickelte Fotopapier mit der Münze.

Einige Münzen die mit Aluminiumfolie verbunden
wurden, damit ein Massedraht ausreicht,

Mein linker Daumen.


Mein linker und rechter Daumen. Die linke Hand wurde vor dem Foto gewaschen. Daher auch die kleinere Korona.
 
 
(c) Juergen Schilling 29.03.2013